一种电池包及车辆的制作方法

1.本技术涉及但不限于车辆工程领域，尤其涉及一种电池包及车辆。


背景技术：

2.电动汽车用动力电池在从外部获得电能和对外输出电能的过程中会发热，与电池包外部形成温差。水蒸气分子可以通过电池包的压力平衡阀、连接器密封面进入电池包内部，电池包内外环境湿度和温度的差异会导致内外气体对流，在极限工况条件下，电池包内不可避免地形成凝露。凝露不仅会导致电池包内部橡塑件结构胶老化降低电池包的绝缘安全性能，还会影响电池包内部传感器精度，导致温度、电压等偏差变大，严重时影响电池汽车动力性能，导致触发安全故障，引发动力中断。
3.相关技术中对于电池包内形成的凝露有两种方法，一种是通过提高电池包内部零件的耐湿性，但具有一定的局限性，另一种则是在电池模组上布置ptc(加热器)，对电池模组进行加热，且ptc回路的导电性和发热功能，可能使电池包存在安全隐患，需要较高的电气防护成本，且ptc回路需要结构胶等复杂的复合工艺，可靠性差。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种电池包及车辆，加热件通过对间隙的空气进行加热，实现了电池包内环境的除湿效果，且提高了电池包的安全性能，降低了电气防护成本。
5.为了达到上述目的，本技术实施例的技术方案是这样实现的：
6.第一方面，本技术提供一种电池包，包括箱体、电池模组和加热件，其中，电池模组设置在箱体内；加热件与电池模组之间设置有间隙，加热件用于对间隙内的空气加热。
7.本技术实施例提供的电池包，由于电池模组在工作过程中会产生凝露，为了去除电池包内的凝露，本技术设置了加热件，电池模组设置在箱体内，加热件与电池模组之间设置有间隙，通过对间隙的空气进行加热使得电池包内的凝露蒸发掉。相比于相关技术中将ptc直接设置在电池模组上，直接对电池模组进行加热，无法实现电池包内的除湿效果，由于ptc回路的导电性和发热功能，可能会使电池包存在电气安全隐患，需要较高的电气防护成本，且传统的ptc回路需要结构胶等复杂的复合工艺，可靠性能差，而本技术提供的电池包，只需要保证加热件与电池模组之间设置有间隙，加热件直接作用于间隙内的空气，可以完全实现电池包内环境的除湿效果，且对于加热件的类型等并没有过高的要求，降低了加工成本。即，本技术实施例提供的电池包加热件通过对间隙的空气进行加热，实现了电池包内环境的除湿效果，且提高了电池包的安全性能，降低了电气防护成本。
8.在本技术的一种可能实现的方式中，加热件设置在箱体内，加热件的两端连接有正接线柱和负接线柱，正接线柱和负接线柱与外界连接用于向加热件提供电能。
9.本技术实施例提供的电池包，相比于将加热件设置在箱体的外部，将加热件设置在箱体的内部，加热件的加热效率更高，除湿效果更快，更能提高电池模组的安全性。将加热件设置在箱体内，为了向加热件提供电能，在加热件的两端连接正接线柱和负接线柱，正
接线柱与外接线柱与外界连接。
10.在本技术的一种可能实现的方式中，箱体包括上箱体和下箱体，加热件、正接线柱和负接线柱设置在上箱体上，下箱体上设置有负插座和正插座，正接线柱与负插座配合，负接线柱与正插座配合。
11.本技术实施例提供的电池包，将箱体分为上箱体和下箱体，上箱体和下箱体之间接线柱与插座配合的方式方便工作人员后期更换电池模组或者加热件等，提高箱体的反复利用率。
12.在本技术的一种可能实现的方式中，加热件、正接线柱与负接线柱设置在上箱体的内壁上，负插座和正插座设置在下箱体的内壁上。
13.本技术实施例提供的电池包，将加热件、正接线柱和负接线柱设置在上箱体的内壁上，距离电池模组距离较远，安全性能高，且加热件可通过热压工艺直接预埋在上箱体的内壁上，无需结构胶粘结，难度系数小。
14.在本技术的一种可能实现的方式中，负插座和正插座内均设置有弹性件，正接线柱与负插座弹性压接，负接线柱与正插座弹性压接。
15.本技术实施例提供的电池包，在负插座和正插座内均设置有弹性件，正接线柱与负插座弹性压接，负接线柱与正插座弹性压接，一方面是使正负接线柱与正负插座在接触的过程中更加的紧密，不会存在接触不良的现象，另一方面是使上箱体和下箱体的接口更加的紧密，使得电池包为一个封闭的环境，避免外界的灰尘，水汽等通过上箱体和下箱体的接口进入箱体内部，降低电池包的安全性能。
16.在本技术的一种可能实现的方式中，加热件为多个，多个加热件之间设置有加强筋，用于提高箱体的强度。
17.本技术实施例提供的电池包，在电池包的使用或拿取得过程中，可能会出现电池包的磕碰导致箱体有不同程度的凹陷，影响电池模组的工作性能，因此在箱体的内部设置有加强筋，用于提高箱体的强度。
18.在本技术的一种可能实现的方式中，多个加热件上均设置有正焊盘和负焊盘，多个加热件的正焊盘与负焊盘相连，用于将多个加热件导电连接。
19.本技术实施例提供的电池包，在箱体内设置多个加热件，为了将多个加热件并联或者串联起来，在多个加热件上均设置有正焊盘和负焊盘，通过正焊盘和负焊盘连接，可将多个加热件并联或者串联起来，可提高电池包的除湿效率。
20.在本技术的一种可能实现的方式中，正负焊盘用桥线连接，桥线的接线柱设置在对应的正焊盘和负焊盘上。
21.本技术实施例提供的电池包，由于多个加热件之间设置有加强筋，正负焊盘无法直接相连，且箱体内壁与电池模组之间存在着一定距离，可在相连的两个加热件之间搭设桥线，将桥线的接线柱设置在对应的正焊盘和负焊盘上，如此设置，既保证了多个加热件之间的导电连接，又没有增加电池包的占用空间的同时还保证了箱体的强度。
22.在本技术的一种可能实现的方式中，加热件为电加热丝，电加热丝由合金制成。
23.本技术实施例提供的电池包，电加热丝方便制作，易于获取，且电加热丝由合金制成，相比于其他的加热方法成本低，使用方便。
24.在本技术的一种可能实现的方式中，电池包包括控制模块，控制模块用于监测箱
体的内部环境，控制模块与加热件电联接，控制模块根据箱体内部的环境控制加热件工作。
25.本技术实施例提供的电池包，在电池包内设置控制模块，可实时监测箱体的内部环境，智能化管理电池模组，防止电池模组出现过充电和过放电现象，控制模块与加热件电连接，就可以根据监测到的内部环境控制加热件是否工作对电池包进行除湿，避免电池包内部由于凝露导致一系列的腐蚀现象。
26.在本技术的一种可能实现的方式中，电池模组包括温度传感器和湿度传感器，温度传感器设置在电池模组的内部，湿度传感器设置在电池模组的外部，湿度传感器和温度传感器与控制模块电连接，用于将监测到湿度和温度特征传递给控制模块。
27.本技术实施例提供的电池包，虽然需要消除电池包内部的凝露，但也需要控制电池模组自身的温度，避免电池模组自身温度过高发生热失控现象，因此，在电池模组上设置了温度传感器和湿度传感器，温度传感器设置在电池模组的内部，用于监测电池模组的温度特征，湿度传感器设置在电池模组的外部，用于监测电池模组的湿度特征，控制模块通过控制加热件工作对电池包进行湿热均衡，保证了电池包湿热均衡的连接可靠性，延长了电池的使用寿命。
28.第二方面，本技术提供了一种车辆，包括动力系统和第一方面提供的电池包，电池包与动力系统电联接，用于向动力系统提供电能。
29.本技术实施例提供的车辆，由于包括了第一方面提供的电池包，因此，具有同样的技术效果，即，加热件通过对间隙的空气进行加热，实现了电池包内环境的除湿效果，且提高了电池包的安全性能降低了电气防护成本。
附图说明
30.图1为本技术实施例提供的电池包的结构示意图；
31.图2为本技术实施例提供的控制模块在电池模组内部的布置示意图；
32.图3为本技术实施例提供的电池包中加热件在箱体上分布的结构示意图；
33.图4为本技术实施例提供的电池包多个加热件之间的连接示意图；
34.图5为本技术实施例提供的电池包中下箱体正插座结构示意图；
35.图6为本技术实施例提供的电池包中下箱体负插座结构示意图；
36.图7为本技术实施例提供的电池包中凝露条件查询表。
37.附图标记
38.1-箱体；11-上箱体；111-正接线柱；112-负接线柱；12-下箱体；121-正插座；122-负插座；13-加强筋；2-电池模组；3-加热件；31-正焊盘；32-负焊盘；33-桥线；4-控制模块；41-温度传感器；5-压力平衡阀。
具体实施方式
39.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本技术宗旨的解释说明，不应视为对本技术的不当限制。
40.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不
用来限制本技术的范围。
41.在本技术实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
42.此外，在本技术实施例中，“上”、“下”、“左”以及“右”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
43.在本技术实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。
44.在本技术实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
45.在本技术实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
46.车辆分为乘用车和商用车，乘用车在其设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和临时物品，包括驾驶员座位在内，乘用车最多不超过9个座位，乘用车分为以下11种车型，主要有：普通乘用车、活顶乘用车、高级乘用车、小型乘用车、敞篷车、舱背乘用车、旅行车、多用途乘用车、短头乘用车、越野乘用车、专用乘用车。商用车在设计和技术特性上用于运送人员和货物，并且可以牵引挂车，但乘用车不包括在内。主要有：客车、半挂牵引车、货车。
47.本技术以电动汽车为例，电动汽车按照燃料的种类分为燃料电池汽车(fcev)、混合动力汽车(hev)和纯电动汽车(bev)。燃料电池汽车是以燃料电池作为动力电源，燃料电池的化学反应过程不会产生有害物质，，因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2～3倍，因此从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是一种理想的车辆；混合动力汽车是从可消耗的燃料或者可再充电能或者能量储存的装置，采用混合动力后可按平均需要的功率来确定内燃机的最大功率。而纯电动汽车是由电动机驱动的汽车。
48.电动汽车的基本结构包括发动机、底盘、车身和轮胎，发动机是动力的动力装置，由两大机构五大系组成，曲柄连杆机构、配气机构、冷却系统、燃料供给系、启动系组成，而底盘的作用则是支撑和安装汽车发动机及其各部分的组成，车身是安装在底盘的车架上，用于向驾驶员、旅客乘坐或装载货物，换句话说，发动机也可称为动力系统，电动汽车需要运行，需要动力系统进行工作。
49.但是，电动汽车用动力电池从外部获得电能和对外输出电能的过程中会发热，与
电池包外部形成温差，虽然一般电池包外壳防护等级设计在ip67级别，具有良好的密封性，但水蒸气分子可以通过电池包的压力平衡阀、连接器密封面进入电池包内部，电池包内外环境湿度和温度的差异会导致内外气体对流，在极限工况条件下，电池包内不可避免地形成凝露。凝露不仅会导致电池包内部橡塑件结构老化，降低电池包的绝缘安全性能，还会影响电池包内部传感器精度，导致温度、电压等偏差变大，严重时影响电池汽车动力性能，导致触发安全故障，引发动力中断。因此，本技术提供了一种电池包，用于消除电池包内部形成的凝露，电池包与电动汽车的动力系统电联接，用于向电动汽车提供电能。
50.本技术实施例提供了一种电池包，参照图1、图2和图3，包括箱体1、电池模组2和加热件3，其中，电池模组2设置在箱体1内；加热件3与电池模组2之间设置有间隙，加热件3用于对间隙内的空气加热。由于电池模组2在工作过程中，压力增大，压力平衡阀5在调节压力的过程中会产生凝露，为了去除电池包内的凝露，本技术设置了加热件3，电池模组2设置在箱体1内，加热件3与电池模组2之间设置有间隙，通过对间隙的空气进行加热使得电池包内的凝露蒸发掉。相比于相关技术中将ptc直接设置在电池模组上，直接对电池模组进行加热，无法实现电池包内的除湿效果，由于ptc回路的导电性和发热功能，可能会使电池包存在电气安全隐患，需要较高的电气防护成本，且传统的ptc回路需要结构胶等复杂的复合工艺，可靠性能差，而本技术提供的电池包，只需要保证加热件3与电池模组2之间设置有间隙，加热件3直接作用于间隙内的空气，可以完全实现电池包内环境的除湿效果，且对于加热件3的类型等并没有过高的要求，降低了加工成本。即，本技术实施例提供的电池包加热件3通过对间隙的空气进行加热，实现了电池包内环境的除湿效果，且提高了电池包的安全性能，降低了电气防护成本。
51.由上述可知，参照图1和图3，加热件3用于对间隙内的空气进行加热使得电池包内部的凝露或者由于电池包密封失效进入的水汽蒸发掉，因此，加热件3可以为任意类型，例如电风扇或者鼓风机对电池包内部的空气进行吹扫；如烘干设备，通过对电池包内部的空气进行烘干使得电池包内部的凝露蒸发掉；如电加热丝，通过对电加热丝通电使得电加热丝发热产生热量对间隙内的空气进行加热，当然，加热件3选取的类型不同，对应的加热件3与电池包的放置位置不同，当加热件3的体积或者占地空间较大时，加热件3可设置在电池包中箱体1的外部，当加热件3的体积或者占地空间较小时，加热件3可设置在电池包中箱体1的内部。对此，本技术不做限制。为此，本技术以电加热丝为例进行介绍。
52.电加热丝可选用镍铬合金还可以选用铁铬铝合金，铁铬铝合金的优点为使用温度高，最高使用温度可达1400度，使用寿命长、表面负荷高、抗氧化性能好、电阻率高，价格便宜等。但高温强度低，随着使用温度升高其塑性增大，元件易变形，不易弯曲和修复。而镍铬合金的优点为高温强度较铁铬铝高，高温使用下不易变形，其结构不易改变，塑性较好，易修复，其辐射率高，无磁性，耐腐蚀性强，使用寿命长等但由于采用较稀缺的镍金属材料制成，故该合金价格高出铁铬铝最多达几倍，使用温度较铁铬铝低。本技术选取的为以镍铬合金为材料制成的电加热丝，并对电加热丝的表面进行绝缘处理，工作温度范围在-40℃～85℃之间。
53.参照图1和图3和图4，将加热件3放置在箱体1外部，加热件3在加热的过程中的热量并不能全部作用于箱体1内部的空气，还会产生一部分热量的损耗，因此，为了降低热量的损耗，将加热件3设置在箱体1的内部，使得加热件3产生的热量直接作用在箱体1内部的
空气中，导致加热件3的加热效率更高，除湿效率更快，更能提高电池模组2的安全性，将加热件3设置在箱体1的内部，为了向加热件3提供电能，在加热件3的两端连接正接线柱111和负接线柱112，正接线柱111与负接线柱112与外界连接。正接线柱111和负接线柱112既可以设置在箱体1的内部，也可以设置在箱体1的外部。
54.示例地，参照图1、图3、图5和图6，将正接线柱111与负接线柱112设置在箱体1的外部，需要加热件3的两端延伸至箱体1的外部，可能会导致箱体1的密封性降低，或者提高箱体1的加工成本，为此，本技术提供了一种优选方案，将箱体1分为上箱体11和下箱体12，加热件3、正接线柱111和负接线柱112设置在上箱体11上，下箱体12上设置有负插座122和正插座121，正接线柱111与负插座122配合，负接线柱112与正插座121配合。通过接线柱与插座配合使得正接线柱111和负接线柱112与外界连接，用于向加热件3提供电能，也可将箱体1分为左箱体和右箱体，将箱体1分割成两个部分的目的是第一是两部分分离，加热件3停止工作，两部分闭合，加热件3开始工作，且箱体1两部分可以拆卸，也方便后期工作人员更换电池模组2，提高箱体1的可利用率。需要补充说明的是，上箱体11和下箱体12的体积和容量可以不相同。
55.参照图1、图3、图5和图6，加热件3、正接线柱111和负接线柱112可设置在上箱体11的任何位置，如将加热件3、正接线柱111和负接线柱112同时设置在上箱体11的内壁，也可将加热件3、正接线柱111和负接线柱112同时设置在上箱体11的侧壁，也可将加热件3设置在上箱体11的内壁，将正接线柱111和负接线柱112设置在上箱体11的侧壁，对此，本技术不做限制，本技术提供了一种优选方案，将加热件3、正接线柱111和负接线柱112设置在上箱体11的内壁上，距离电池模组2距离较远，安全性能高，且加热件3可通过热压工艺直接预埋在上箱体11的内壁上，无需结构胶粘结，难度系数小。
56.由上述可知，参照图1、图3、图5和图6，正接线柱111与负插座122配合，负接线柱112与正插座121配合，在接线柱与插座配合的过程中可能会出现接线柱与插座接触不良的现象，导致加热件3不能正常工作对间隙内的空气进行加热，导致箱体1内部的凝露增加，影响电池模组2的安全性和寿命，因此，在负插座122和正插座121内设置有弹性件，正接线柱111与负插座122弹性压接，负接线柱112与正插座121弹性压接，一方面是使正接线柱111和负接线柱112与负插座122和正插座121在接触的过程中更加的紧密，不会存在接触不良的现象，另一方面是使上箱体11和下箱体12的接口更加的紧密，使得电池包为一个封闭的环境，避免外界的灰尘，水汽等通过上箱体11和下箱体12的接口进入箱体1内部，降低电池包的安全性能。
57.参照图1、图3、图5和图6，具体地，以弹簧片为例，弹簧片可以设置在正插座121和负插座122的内壁，当上箱体11和下箱体12分开时，弹簧片处于正常伸长状态，当上箱体11与下箱体12闭合时，正接线柱111插入负插座122，负接线柱112插入正插座121时，弹簧片处于压缩状态，根据作用力与反作用力远离，正接线柱111和负接线柱112给予弹簧片一个压力，同样地，正接线柱111与负接线柱112也会受到来自于弹簧片所给予的弹力，此时，正接线柱111与负插座122紧密配合，负接线柱112与正插座121紧密配合，不会出现正接线柱111与负插座122或者负接线柱112与正插座121脱落的现象，导致加热件3不能正常工作。
58.在本技术提供的一些实施例中，参照图1和图4，在电池包的使用或拿取得过程中，可能会出现电池包的磕碰导致箱体1有不同程度的凹陷，影响电池模组2的工作性能，因此
在箱体1的内部设置有加强筋13，用于提高箱体1的强度。
59.如图1、图3和图4所示，一般情况下，电池包内部设置多个电池模组2，在电池包工作过程中，多个电池模组2同时工作导致电池包箱体1内部与外部温差差距增大，为了防止此类情况的发生，既可以通过不断提高加热件3的温度，使其产生热量的温度增加，也可以设置多个加热件3同时工作，提高加热件3产生热量的产量。以在箱体1内设置多个加热件3为例，设置一个加热件3，需要设置正接线柱111和负接线柱112与外界连通，用于向加热件3提供电能，同样地，设置多个加热件3时，也需要考虑外界如何为多个加热件3提供电能，既可以为每个加热件3配备一个正接线柱111和负接线柱112，通过正接线柱111和负接线柱112与外界连通，用于向每一个加热件3提供电能，还可以将多个加热件3串联或者并联起来，只设置一个正接线柱111和负接线柱112，为了将多个加热件3串联或者并联起来，在多个加热件3上均设置有正焊盘31和负焊盘32，通过正焊盘31和负焊盘32连接，可将多个加热件3并联或者串联起来，可提高电池包的除湿效率。
60.由上述可知，参照图1、图3和图4所示，多个加热件3之间设置有加强筋13，正负焊盘32无法直接相连，且箱体1内壁与电池模组2之间存在着一定距离，可在相连的两个加热件3之间搭设桥线33，将桥线33的接线柱设置在对应的正焊盘31和负焊盘32上，如此设置，既保证了多个加热件3之间的导电连接，又没有增加电池包的占用空间的同时还保证了箱体1的强度。
61.在本技术提供的其他的一些实施例中，如图1和图2所示，电池包还可以包括控制模块4，控制模块4用于监测箱体1的内部环境，控制模块4与加热件3电联接，控制模块4根据箱体1内部的环境控制加热件3工作。可实时监测箱体1的内部环境，智能化管理电池模组2，防止电池模组2出现过充电和过放电现象，控制模块4与加热件3电连接，就可以根据监测到的内部环境控制加热件3是否工作对电池包进行除湿，避免电池包内部由于凝露导致一系列的腐蚀现象。
62.参照图1，控制模块4可以为bms(battery management system)电池系统，俗称电池保姆或者电池管家，智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。bms电池管理系统单元包括bms电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模组，bms电池管理系统通过通信接口分别与无线通信模组及显示模组连接，采集模组的输出端与bms电池管理系统的输入端连接，bms电池管理系统的输出端与控制模组的输入端连接，控制模组分别与电池组及电气设备连接，bms电池管理系统通过无线通信模块与服务器端连接。
63.参照图1，在电池包的工作的过程中，凝露的存在对于电池模组2的安全性有很大的影响，为了更加准确得到电池包内凝露存在情况，在电池模组2内部设置温度传感器41，在电池模组2的外部设置湿度传感器，温度传感器41与湿度传感器与控制模块4电联接，温度传感器41设置在电池模组2的内部，用于监测电池模组2的温度特征，湿度传感器设置在电池模组2的外部，用于监测电池模组2的湿度特征，根据温度特征和湿度特征查询图7，图7为凝露条件查询表，查询当前的温度特征和湿度特征是否符合凝露条件，如果在凝露范围内，控制模块4通过控制加热件3工作对电池包进行加热，直至温度特征和湿度特征不符合凝露条件后停止加热。保证了电池包湿热均衡的连接可靠性，延长了电池的使用寿命。
64.以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。